§ 2. Свойства платформыXML и составляющих ее стандартов, их роль в функционировании электронного правительства

Уже в первые годы триумфального распространения Всемир­ной паутины по континентам нашей планеты проявился ряд огра­ничений, свойственных используемым в ней технологиям, которые стали сдерживать дальнейшее ее развитие.

не 1990-х гг. начались работы, направленные на решение этой про­блемы путем создания новой технологической платформы, способ­ной обеспечить потенциал для успешного развития Веб (всемирная система, которая предоставляет доступ к связанным между собой документам, находящимся на других компьютерах, подключенных к Интернету) на длительную перспективу и создание новых поко­лений Веб, разработку технологий семантического Веб. Основопо­лагающую роль в технологическом переоснащении Веб стал играть новый язык разметки XML, разработанный консорциумом W3C (1998), ответственным за техническую политику развития Веб.

Новую технологическую платформу Веб, которую специалисты называют платформой XML, составляет обширный комплекс взаи­мосвязанных и совместимых стандартов консорциума W3C, осно­вой которого является язык XML. Ряд из этих стандартов быстро приобрел статус стандартов де-факто. Сфера их применения вышла за рамки непосредственных потребностей Веб. Они оказывают су­щественное влияние на стандартизацию в других областях приме­нения ИКТ, как в горизонтальной, так и в вертикальной сферах, стали основой новых подходов в технологиях баз данных, храни­лищ данных, в CASE-технологиях, в области интеграции данных, в электронных библиотеках, электронном бизнесе. Им отводится важное место и в технологиях электронного правительства. Актив­но развиваются тенденции интеграции технологий XML с другими пластами информационно-коммуникационных технологий.

Рассмотрим принципы организации и функциональные возможности платформы XML^[70]. В отличие от действующей вер­сии Веб, в которой все основные функции представления инфор­мационного наполнения системы базируются на едином языке HTML, платформа XML строится на иных принципах.

Extensible Markup Language (XML) является простым текстовым форматом для представления структурированной информации: до­кументы, данные, конфигурация, книги, сделки, счета-фактуры и др.

XML является одним из наиболее широко используемых фор­матов для обмена структурированной информацией сегодня: между программами, между людьми, между компьютерами и людьми, как локально, так и в сетях.

У XML строгие правила синтаксиса: XML-инструменты не будут обрабатывать файлы, которые содержат ошибки, но вместо этого дадут вам сообщения об ошибках, для того чтобы вы их исправили. Это означает, что почти все документы XML могут быть обработаны надежно с помощью компьютерного программного обеспечения.

Основу платформы XML составляют три взаимосвязанных «фундаментальных» стандарта — XML, XML Information Set и Namespaces in XML.

Главным из них является спецификация языка XML. Как фун­даментальный стандарт платформы этот язык обеспечивает синтак­сические соглашения для определения всех других стандартов платформы. Другая важная функция языка XML — разметка (опи­сание) основных структурных единиц информационного наполне­ния Веб нового поколения, называемых XML-документами. В свя­зи с этим он может рассматриваться как язык описания XML- данных. Важно отметить, что в отличие от языка HTML, XML оп­ределяет не форматную разметку XML-документов, а разметку и структурирование их информационного наполнения (контента). Для форматной разметки служат другие стандарты платформы и ее окружения — языки XSL и CSS.

Необычной характеристикой XML является то, что документы в этом формате не имеют внутреннего смысла: любой процессор XML может свободно интерпретировать любой XML-документ в любом случае. Это иногда называют XML Promise. Тем не менее часто бывает полезно иметь возможность предположить, как может быть обработан конкретный документ. Спецификация XProc обес­печивает способ сделать это: XProc: XML-Трубопроводный Язык, это язык XML на основе для описания операций, выполняемых с XML-документов.

Обратите внимание, что нет единой модели обработки для всех XML-документов, и нет по умолчанию модели обработки. XProc (XML Pipeline) является одним из примеров того, как обрабатывать

XML-документ. Можно иметь несколько XML-Трубопроводов, ко­торые можно выбрать для обработки данного документа.

Пример:

Этот пример показывает, что документ, с которым этот трубо­провод связан, должен сначала быть обработан XInclude, затем подтвержден в определенной схеме и, наконец, должен иметь таб­лицу стилей, применяемых к результату проверки.

Определение XML-документов — типов составляющих их элементов и допустимой их структуры, представляющей иерархию элементов документов, — представляется средствами подмножест­ва языка XML и называется определением типа документов (Document Type Definition, или, кратко, DTD). Это определение может быть встроено в конкретный документ либо храниться вне его где-либо в Веб. В последнем случае оно определяет потенци­альное множество экземпляров XML-документов данного типа, используемых в различных приложениях.

С синтаксической точки зрения, XML является подмножеством известного метаязыка SGML — стандарта ИСО^[71], который был ис­пользован для порождения языка разметки HTML.

Язык XML — это тоже метаязык, представляющий собой та­кое подмножество языка SGML, которое допускает сравнительно простую реализацию и вместе с тем по-прежнему позволяет поро­ждать HTML. Именно благодаря такому решению удалось легко решить задачу обеспечения возможности использования HTML- ресурсов в среде новой технологической платформы Всемирной паутины.

Другой фундаментальный стандарт новой платформы — Namespaces in XML — определяет для заданного XML-документа или множества XML-документов допустимые теги разметки (типы элементов документов) и их атрибуты^[72], ассоциируя с ними по умолчанию некоторую семантику. В XML тег является элементом документа, а текст, содержащийся между начальным и конечным тегом — содержанием элемента^[73].

Наконец, стандарт XML Information Set определяет набор из 11 абстрактных информационных элементов (Information Item), ис­пользуемых в качестве «строительных блоков» для создания пра­вильно построенных XML-документов.

Средствами указанных фундаментальных стандартов определя­ется открытый для расширения модульный комплекс многочислен­ных других стандартов, определяющих языковые средства, кото­рые обогащают функциональность языка XML дополнительными возможностями. Все эти языки используют единый синтаксис — синтаксис языка XML. Именно такая модульность организации платформы XML обеспечивает ее открытый характер и возмож­ность ее расширения путем введения новых стандартов, не затраги­вая уже существующих. Полная функциональность платформы XML определяется в настоящее время многими десятками взаимо­связанных стандартов, спецификации которых уже состоят более чем из 350 документов. Каждый из них проходит процедуру обсу­ждения, доработки и принятия, установленную в W3C. Часть из указанных стандартов уже принята W3C и называется рекоменда­циями консорциума, другие имеют статус проектов, находящихся на различных стадиях процедуры стандартизации. Стандарты кон­

сорциума W3C могут использоваться на любой аппаратной плат­форме в любой операционной среде.

Нужно отметить, что совместно со стандартами платформы XML могут использоваться и некоторые другие стандарты, кото­рые формально к этому комплексу стандартов не относятся.

Стандарты платформы XML и ее окружения:

Architecture of the World Wide Web — Архитектура Веб.

Canonical XML — Канонический XML.

Cascading Style Sheets Level 1 Specification (CSS1) — Язык кас­кадных таблиц стилей, уровень 1.

Cascading Style Sheets Level 2 Specification (CSS2) — Язык кас­кадных таблиц стилей, уровень 2.

Document Object Model (DOM) — Объектная модель доку­ментов.

Document-Style Semantics and Specification Language (DSSSL) — Язык семантики и спецификации стиля документов.

Extensible Hypertext Markup Language (XHTML) — Расширяе­мый гипертекстовый язык разметки.

Extensible Markup Language (XML) — Расширяемый язык раз­метки.

Extensible Stylesheet Language (ХЯЬ) — Расширяемый язык таб­лиц стилей.

Hypertext Markup Language (HTML) — Гипертекстовый язык разметки.

International Resource Identifier (IRI) — Международный иден­тификатор ресурса.

Internationalization Tag Set (ITS) — Набор тегов интернациона­лизации.

Mathematical Markup Language (MathML) — Математический язык разметки.

Namespaces in XML (Namespace) — Пространства имен в XML.

OpenGis® Geography Markup Language (GML) Encoding Specifi­cation — Географический язык разметки.

OWL Web Ontology Language (OWL) — Язык онтологий Веб.

Query Language for XML XQuery) — Язык запросов для XML.

Resource Description Framework (RDF) — Среда описания ре­сурсов RDF.

Vocabulary Description Language 1.0: RDF Schema (RDFS) — Язык описания словарей RDF.

Rule Interchange Format (RIF) — Формат обмена правилами.

Semantic Annotations for WSDL (SAWSDL) — Семантические аннотации для WSDL.

Simple Object Access Protocol (SOAP) — Простой объектный протокол доступа.

SPARQL Query Language for RDF (SPARQL) — Язык запросов SPARQL для RDF.

Standard Generalized Markup Language (SGML) — Стандартный обобщенный язык разметки.

Universal Resource Identifier (URI) — Универсальный иденти­фикатор ресурсов.

Web Services Addressing (WS Addressing) — Адресация веб­сервисов.

Web Services Choreography Description Language (WS-CDL) — Язык описания хореографий веб-сервисов.

Web Services Description Language (WSDL) — Язык описания веб-сервисов.

Web Services Policy — Политика веб-сервисов.

XForms — Язык форм XML.

XML Base — База XML.

XML Fragment Interchange — Обмен фрагментами XML- документов.

XML Inclusions (XInclude) — Включения в XML-документы.

XML Information Set (InfoSet) — Набор информационных эле­ментов XML.

XML Key Management Specification (XKMS) — Спецификация управления ключами XML.

XML Linking Language (XLink) — Язык ссылок XML.

XML Path Language (XPath) — Язык путей XML.

XML Pointer Language (XPointer) — Язык указателей XML.

XML Schema Definition Language (XML Schema) — Язык опре­деления схемы XML.

XML-Signature — Стандарт цифровой подписи.

XQuery Update Facility (XUpdate) — Средства обновления для XQuery.

XSL Transformations (XSLT) — Язык XSLT.

Совокупность таких стандартов называют окружением плат­формы XML. Некоторые из таких стандартов разработаны консор­циумом W3C, но не используют синтаксис языка XML. Другие стандарты окружения основаны на синтаксисе XML, но разработа­ны не W3C, а другими организациями и тем самым не имеют ста­туса стандартов консорциума W3C. Ряд стандартов окружения платформы XML получил достаточно широкое признание и при­меняется на практике.

Стандарты окружения платформы XML, как и многие стандарты самой платформы, используются не только в разно­образных приложениях XML, но и в самих спецификациях стандартов платформы. Например, стандарт XPath, не исполь­зующий синтаксис языка XML, применяется в спецификациях стандартов XPointer, XSLT, XQuery.

Функциональные возможности платформы XML и ее окруже­ния можно в агрегированном виде охарактеризовать с помощью приведенной ниже функциональной классификации основных со­ставляющих ее стандартов. В классификации представлены не только уже принятые ключевые стандарты, но и ряд достаточно значимых проектов стандартов, над которыми активно ведется ра­бота.

Фундаментальные стандарты:XML, Namespaces in XML, XML Information Set.

Разметка содержания документов:XML.

Определение локальной и глобальной информационной гипер­структуры: XPointer, XLink.

Форматирование и трансформация XML-документов:XSL, XSLT, CSS.

Описание структуры XML-документов:XML (DTD), XML Schema.

Стандарты семантического Веб:RDF, SPARQL, RDFS, OWL, RIF (Rule Interchange Format), Semantic Annotation for WS & XML Schema, SKOS (Simple Knowledge Organisation System).

Языки запросов XML-документов:XQuery, XUpdate, XPath, XSLT.

Интерфейсы прикладного программирования:DOM, SAX.

Обеспечение преемственности с HTML-технологиями:XHTML, XML Base.

Транспорт данных:SOAP, XForms.

Идентификация информационных ресурсов: URI, URL, URN.

Информационная безопасность:XML-Signature, XML Encrip- tion/Decription, XML Key Management, WS-Security.

Веб-сервисная архитектура: WSDL, SOAP, WS-Addressing, WS-Choreography Description Language, WS-Discovery, WS- Federation, WS-Reliability, WS-Security, Semantic Annotation for WS &XML Schema, WS-Policy.

Вспомогательные функции: XInclude, XFragment, Canonical XML, XPath.

Стандарты вертикальной сферы: MathML, XMI, cXML, CML, WML, GML, ebXML, UBL и др.^[74]

Анализируя приведенную классификацию, нетрудно видеть, что некоторые из включенных в нее стандартов многофункцио­нальны и в соответствии с этим отнесены к нескольким классифи­кационным категориям. Названия классов позволяют составить общее представление об основных функциональных возможностях платформы XML.

Авторы языка XML считают принципиально важным его свой­ством расширяемость. Это свойство языка указывается в его назва­нии, и оно заслуживает более точной интерпретации.

Для этого сначала следует рассмотреть два свойства плат­формы XML.

Прежде всего, ее базовый язык — XML — представляет со­бой, как уже отмечалось, язык метауровня, а не конкретный язык, подобно HTML состоящий из фиксированного набора тегов раз­метки. Это — язык описания данных. Используя его синтаксис, можно определять различные наборы тегов для разметки содержа­ния конкретных XML-документов или коллекций структурно од­нородных документов, расширяя арсенал средств разметки пользо­вателя определенных таким образом тегов.

Второе свойство платформы связано с использованием про­странств имен — именованных множеств символов, используе­мых в качестве тегов разметки, играющих роль имен типов элемен­тов XML-документов и их атрибутов. Пространство имен позволяет явным или неявным образом ассоциировать нужную се­мантику с определяемыми тегами, их атрибутами и допустимыми значениями атрибутов. Тем самым достигается также расширяе­мость функциональных возможностей платформы XML. Основу каждого дополняющего XML стандарта платформы составляет не­который набор новых тегов с их атрибутами или только атрибутов уже введенных ранее тегов, синтаксис которых может быть опре­делен средствами языка XML и которые воплощают требуемые новые функциональные возможности. Для каждого нового стан­дарта платформы XML, таким образом, должно быть определено пространство имен с зарезервированным именем, описывающее символы новых тегов и (или) атрибутов тегов. Синтаксис и семан­тика новых тегов, атрибутов тегов и значений, которые они могут принимать, определяются в спецификации нового стандарта.

Теперь можно уточнить, как следует понимать расширяемость языка XML. Не следует буквально понимать название языка XML — Extensible Markup Language (расширяемый язык раз­метки). Строго говоря, сам язык XML не является расширяе­мым. Пользователь не может добавить в одобренные консорциу­мом W3C его спецификации никаких новых конструкций. Расширяемость языка XML понимается авторами языка в том смысле, что пользователь имеет возможность вводить и пополнять

определяемое средствами языка множество тегов разметки по сво­ему усмотрению. Кроме того консорциум может расширять состав платформы описанным методом.

Платформа XML обеспечивает не только поддержку статиче­ских гипермедийных документов и доступ к ним, как и действую­щая версия Веб, но и возможности реализации функционирующих в этой среде комплексов интероперабельных приложений на осно­ве веб-сервисной архитектуры (Web Services Architecture, WSA), представляющей собой частный случай сервисно-ориентированной архитектуры (Service-Oriented Architecture, SOA).

Гипермедийный документ — документ, состоящий из частей с разнообразным представлением информации (текст, звук, графика, трехмерные объекты и т. д.), в котором каждый элемент может яв­ляться ссылкой на другой документ или его часть.

WWW (World Wide Web) — Всемирная паутина — информа­ционная система, которая работает по принципу клиент-сервер, точнее, клиент-серверы: существует множество серверов, которые по запросу клиента возвращают ему гипермедийный документ. Ко­личество Web-страниц, разведанных поисковыми серверами, уже давно перевалило за несколько миллиардов. Скорость роста WWW даже выше, чем у самой сети Интернет. Ссылки эти в документах WWW организованы таким образом, что каждый информационный ресурс в глобальной сети Интернет однозначно адресуется, и доку­мент, который вы читаете в данный момент, способен ссылаться как на другие документы на этом же сервере, так и на документы (и вообще на ресурсы Интернета) на других компьютерах Интерне­та. Причем пользователь не замечает этого и работает со всем ин­формационным пространством Интернета как с единым целым^[75].

Ссылки WWWуказывают не только на документы, специфич­ные для самой WWW, но и на прочие сервисы и информационные ресурсы Интернета. Более того, большинство программ-клиентов

WWW (навигаторы, браузеры) не просто понимают такие ссылки, но и являются программами-клиентами соответствующих серви­сов; ftp, сетевых новостей Usenet, электронной почты и т. д. Таким образом, программные средства WWW являются универсальными для различных сервисов Интернета, а сама информационная систе­ма WWW играет интегрирующую роль.

Языком представления документов в WWW является HTML (hypertext markup language, язык разметки гипертекста). Этот формат описывает не то, как документ должен выглядеть, а его структуру и связи. Внешний вид документа на экране пользо­вателя определяется браузером. Если вы работаете за графическим или текстовым терминалом, то в каждом случае документ будет выглядеть по-своему, но структура его останется неизменной, по­скольку она задана форматом HTML. Имена файлов в формате HTML обычно оканчиваются на html (или имеют расширение .htm для совместимости со старыми версиями операционных систем). Важным также является термин URL (uniform resource locator, уни­версальный указатель на ресурс). Так называются ссылки на ин­формационные ресурсы Интернета — web-серверы, страницы па них, файлы на серверах.

Еще один термин, используемый в WWW, — HTTP (hypertext transfer protocol, протокол передачи гипертекста). Это название протокола, по которому взаимодействуют клиент и сервер WWW.

Центральным звеном WSA является веб-сервис. В специ­фикациях стандартов консорциума W3C веб-сервис понимается как программная система, идентифицируемая унифицированным идентификатором ресурса URI (некоторое обобщение используе­мого в действующей версии Веб идентификатора URL), интер­фейс которой описан стандартным образом и которая может использоваться другими такими системами для обмена сообще­ниями с нею с помощью XML-протокола. Таким образом, веб­сервисы могут рассматриваться как обменивающиеся сообщения­ми веб-приложения, реализация которых инкапсулируется с по­мощью адаптеров («оберток», wrappers). Интерфейсы этих адап­

теров описываются стандартным образом, что обеспечивает их интероперабельность ^[76].

Для веб-сервисной архитектуры консорциумом W3C и другими организациями-разработчиками создан ряд стандартов, несколько стандартов находится в стадии разработки.

Наиболее важными из стандартов WSA являются язык опи­сания веб-сервисов (WSDL) и протокол обмена XML-данными (SOAP), разработанные консорциумом W3C, а также стандарт средств публикации сведений о веб-сервисах и их обнаружения в Веб (UDDI), созданный консорциумом OASIS^[77].

Язык WSDL (Web Services Description Language) следовало бы назвать более точно языком описания интерфейсов веб-сервисов. Именно средствами этого языка описываются интерфейсы- адаптеры веб-приложений, которые превращают их в веб-сервисы. Язык WSDL описывает для данного веб-сервиса структуру и кон­тент входных и выходных сообщений, операции, которые данный веб-сервис может выполнять с контентом сообщений, протоколы, которые следует использовать для передачи сообщений этому веб­сервису (например, «SOAP поверх http»). Спецификации интер­фейсов веб-сервисов на этом едином стандартизованном языке устраняют их неоднородность и обеспечивают тем самым их инте­роперабельность. Как уже отмечалось, это свойство распределен­ных систем имеет важное значение для реализации электронного правительства. Поэтому многие известные реализации такого рода проектов основаны на WSA.

Обмен сообщениями между веб-сервисами осуществляется на основе протокола SOAP (Simple Object Access Protocol). Это — транспортный протокол прикладного уровня для обмена XML- данными в Интернете. SOAP определяет совокупность соглашений, управляющих правилами форматирования, обработки и передачи сообщений между узлами сети. Сообщения SOAP представляют

собой XML-документы специального формата, позволяющие пере­давать данные и осуществлять удаленный вызов процедур. Семан­тическая интерпретация сообщений осуществляется приложениями SOAP, в частности, веб-сервисами, которые обмениваются сооб­щениями SOAP.

Третьим из базовых стандартов технологий веб-сервисов явля­ется разработанный консорциумом OASIS стандарт UDDI (Universal Description, Discovery and Integration). Этот стандарт оп­ределяет технологию публикации сведений о веб-сервисах и их об­наружения в Веб. Компания-владелец веб-сервисов может зареги­стрировать сведения о них в глобальном UDDI-регистре. Четыре равноправные копии UDDI-регистра, синхронизируемые в течение суток, поддерживаются компаниями IBM, Microsoft, SAP, HP. Ре­гистр имеет два интерфейса — для публикации сведений и для их запросов. Для доступа к регистру используется протокол SOAP. Информация, направляемая в регистр, представляется стандартным образом на языке XML и включает: сведения о компании-владель­це регистрируемых веб-сервисов и контактные данные, описание функциональности предоставляемых компанией веб-сервисов, тех­ническое описание веб-сервисов.

Перечисленные стандарты WSA, как уже указывалось, образу­ют базис WSA. Наряду с ними уже существуют другие стандарты, расширяющие функциональность создаваемой консорциумом W3C платформы для реализации разнообразных прикладных систем на основе WSA.

Благодаря появлению стандартов веб-сервисной архитектуры подходы, основанные на SOA, стали активно использоваться в по­следние годы для разработки крупных распределенных систем в электронном бизнесе, системах электронного правительства. Они 79

также стали основой грид-технологий.

⁷⁹ Грид-технологии (Grid) позволяют создать географически распре­деленные вычислительные инфраструктуры, которые объединяют разно­родные ресурсы и реализуют возможность коллективного доступа к этим ресурсам. Принципиальной новизной этих технологий является объеди­нение ресурсов путем создания компьютерной инфраструктуры нового

Созревший еще во второй половине 1990-х гг. замысел создате­лей Веб, направленный на радикальные преобразования этой весь­ма значимой для жизнедеятельности общества информационно­коммуникационной среды и на превращение ее в систему семанти­ческого уровня, начал активно реализовываться в конце 1990-х гг. В то время как Веб первого поколения строился с ориентацией на обработку представленной в нем информации человеком, новые технологии Веб должны обеспечивать автоматизированную интер­претацию и обработку поддерживаемой информации, ее семанти­ческую интероперабельность, т. е. возможности одинаковой интер­претации контента XML-документов, используемых сообществом взаимодействующих агентов, что особенно важно для систем элек­тронного правительства.

В этих условиях уже недостаточно располагать синтаксическим описанием XML-документов с помощью DTD или XML Schema. При обмене XML-документами, описанными средствами этих язы­ков, обе обменивающиеся стороны должны одинаковым образом понимать смысл используемых в них типов элементов и атрибутов элементов, а также содержащихся в них гиперссылок, о чем зара­нее должны быть приняты соответствующие договоренности, опи­санные явным образом.

Первым шагом консорциума W3C в рассматриваемом направ­лении было создание стандартов RDF (Resource Definition Framework) и RDFS (RDF Schema). Средствами стандарта RDF могут создаваться описания семантики контента ресурсов, назы-

типа, обеспечивающей глобальную интеграцию информационных и вы­числительных ресурсов на основе сетевых технологий и специального программного обеспечения промежуточного уровня (middleware), а также набора стандартизованных сервисов (служб) для обеспечения надежного совместного доступа к географически распределенным информационным и вычислительным ресурсам: отдельным компьютерам, кластерам, храни­лищам информации и сетям. Основными направлениями развития грид- технологий являются: вычислительный грид, грид для интенсивной обра­ботки данных и семантический грид для оперирования данными из раз­личных баз данных.

ваемые RDF-спецификациями, которые аналогичны по своим воз­можностям концептуальным схемам в системах баз данных и при­близительно эквивалентны ER-моделям. В RDF-спецификации объявляется некоторое множество ресурсов, для каждого из кото­рых определяются пары «свойство-значение»^[78]. Ресурсы в RDF — это ресурсы Веб, например XML-документы, идентифицируемые уникальным образом с помощью их URI^[79]. Они могут также пред­ставлять собой коллекции других ресурсов или литералов^[80], назы­ваемые контейнерами. Например, при оказании госуслуг файлы с содержимым электронной подписи заявителя или нотариуса (лица, замещающего временно отсутствующего нотариуса), упаковыва­ются в транспортный контейнер (zip-архив). При формировании транспортного контейнера в него включается также файл с описью вложения.

Подготовить транспортный контейнер можно с помощью спе­циализированного бесплатного программного обеспечения.

Допускаются контейнеры типа мультимножества, последова­тельности и альтернативы. Значения свойств задаются литерально либо могут быть другими ресурсами, которые представляются, в свою очередь, их свойствами. Таким образом, свойства могут оп­ределять и связи между ресурсами. Описание семантики свойств ресурсов в RDF называется RDF-схемой. По сути, RDF-схема должна определять онтологию предметной области. Онтологии по­лучили в последние годы широкое распространение в решении проблем представления знаний и инженерии знаний, семантиче­ской интеграции информации, информационного поиска и т. д.^[81]

Под онтологией понимается своего рода словарь понятий предметной области и совокупность явным образом выраженных предположений относительно смысла этих понятий (аксиом).

Например, при рассмотрении вопроса защиты информации при использовании различных стандартов применяют понятия:

Система защиты информации — комплекс организационных мер и программно-технических (в том числе криптографических) средств защиты от несанкционированного доступа к информации в автоматизированных системах.

Авторизация — совокупность выполнения процедур иденти­фикации и аутентификации. Процедура авторизации имеет ключе­вое значение при защите компьютерной информации, т. к. вся раз­граничительная политика доступа к ресурсам реализуется относи­тельно идентификаторов пользователей. Войдя в систему с чужим идентификатором, злоумышленник получает права доступа к ре­сурсу того пользователя, идентификатор которого был им предъяв­лен при входе в систему.

Идентификация — процедура сопоставления каждого субъек­та доступа (пользователя, группы пользователей) и соответствую-

щей ему разграничительной политики доступа на защищаемом объекте. Для этого пользователь должен себя идентифицировать — указать свое «имя» (идентификатор). Таким образом проверяется, относится ли регистрирующийся пользователь к пользователям, идентифицируемых системой. В соответствии с введенным иден­тификатором пользователю будут сопоставлены соответствующие права доступа. Присвоение субъектам и объектам доступа иденти­фикатора и (или) сравнение предъявляемого идентификатора с пе­речнем присвоенных идентификаторов.

Аутентификация предназначена для контроля процедуры идентификации. Для этого пользователь должен ввести аутентифи­катор. Правильность аутентификатора подтверждает однозначное соответствие между регистрирующимся пользователем и иденти­фицированным пользователем. Проверка принадлежности субъекту доступа предъявленного им идентификатора; подтверждение под­линности путем предъявления аутентификатора доступа.

Идентификатор — уникальный признак субъекта или объекта доступа.

Аутентификатор — небольшой объем информации, предъяв­ляемый субъектом доступа и подтверждающий его право доступа к ресурсам защищаемой АС.

Субъект доступа — лицо или процесс, действия которого рег­ламентируются правилами разграничения доступа.

Пользователь (потребитель) информации — субъект, поль­зующийся информацией, полученной от ее собственника, владель­ца или посредника в соответствии с установленными правами и правилами доступа к информации либо с их нарушением.

Объект доступа — единица информационного ресурса автома­тизированной системы, доступ к которой регламентируется прави­лами разграничения доступа.

Конфиденциальная информация — информация, требующая защиты.

Правила разграничения доступа — совокупность правил, регламентирующих права доступа субъектов доступа к объектам доступа.

Матрица доступа — таблица, отображающая правила разгра­ничения доступа.

Доступ к информации — ознакомление с информацией, ее об­работка, в частности, копирование модификация или уничтожение информации.

Санкционированный доступ к информации — доступ к ин­формации, не нарушающий правила разграничения доступа.

Несанкционированный доступ к информации — доступ к информации, нарушающий правила разграничения доступа с ис­пользованием штатных средств, предоставляемых средствами вы­числительной техники или автоматизированными системами.

Предобработка (предварительная обработка) — манипуляции с изображением с целью приведения его в некий стандартный для данной системы обработки графический вид.

Обработка изображений — решение таких задач, в которых и входными, и выходными данными являются изображения. Некото­рые преобразования приводят к изменению класса изображения (например, сегментация, скелетизация), а другие являются внутри­классовыми преобразованиями (например, фильтрация шумов).

Распознавание изображений — применение методов, позво­ляющих либо получить некоторое описание изображения, поданно­го на вход системы, либо отнести это изображение к некоторому определенному классу.

Искажение — возмущение, воздействующее на информацию и препятствующее ее правильному приему.

Расширение — тип файла, содержащего изображение.

Палитра цветов — количество, совокупность, диапазон цве­тов изображения, которые могут быть на нем одновременно ото­бражены.

Класс изображения — формальные описания структуры и ти­па, которым конкретное изображение должно удовлетворять для вхождения в данный класс.

⁸⁴ Под штатными средствами понимается совокупность программно­го, микропрограммного и технического обеспечения средств вычисли­тельной техники или автоматизированных систем.

Уровень формальности описания онтологии может быть раз­личным. В упрощенных случаях онтология представляется как классификация понятий, связанных отношениями обобще- ния/специализации (is a), агрегации (part of) и других видов. Онтологии часто применяются в методических документах по ар­хитектуре и построению электронных сервисов. Понятно, что если читатель не знаком с основами информационных технологий, разо­браться в данных документах бывает весьма сложно.

Другое средство неформального описания онтологий — схемы метаданных, например, набор элементов метаданных Дуб­линского ядра^[82]. Развитые определения онтологий формализуются средствами формальных языков, основанных на логике первого порядка. Они допускают возможности логического вывода.

Возвращаясь к стандарту RDF, следует отметить, что в RDF- спецификации не регламентируется способ задания схемы. Доста­

точно лишь представить ее как некоторый ресурс Веб и использо­вать URI этого ресурса для ссылки на нее в RDF-спецификации. В документации стандарта RDF рассматривается, например, вари­ант использования для этих целей набора элементов метаданных Дублинского ядра. Один из более развитых способов задания схе­мы предлагается в упоминавшейся выше второй части стандарта RDF, называемой RDF Schema (RDFS). Фактически конкретные спецификации на языке RDFS представляют собой таксономии.

За десятилетие, прошедшее со времени принятия консорциу­мом W3C стандарта нового языка разметки XML, усилиями кон­сорциума и других организаций сформированы ключевые элемен­ты развитой технологической платформы Веб нового поколения, которые вместе с тем нашли широкое применение и вне рамок Всемирной паутины как в горизонтальной, так и в вертикальной сфере. В настоящее время развиваются технологии социальных сетей, которые уже активно используются на практике. Ряд органов власти в нашей стране и за рубежом использует их для оперативно­го общения с населением^[83]. Например, собственный блог поддер­живают Президент и глава Правительства России.

Другой важный результат — спецификации предназначенного для использования в Веб общего для человека и компьютера языка CWL (Common Web Language). Требования к CWL состоят в сле­дующем:

• быть независимым от любых естественных языков, обеспе­чивать пользователям возможность легко разрабатывать системы преобразования между CWL и каждого естественного языка;

• в отличие от естественных языков, CWL является однознач­ным формальным языком, играет ту же роль естественных языков для человека;

• основные понятия, включенные в состав любого естествен­ного языка, могут быть vocaburary из CWL;

• должны быть выражены структура поверхности и семанти­ческая структура исходного документа в CWL^[84].

Средствами этого языка могут описываться метаданные и кон­тент страниц Веб для преодоления языкового барьера, существую­щего в сегодняшнем многоязычном Веб. Структурирование семан­тики контента страниц Веб с помощью CWL позволит, как полагают авторы, обрабатывать информационное наполнение Веб на семантическом уровне. Язык CWL независим от конкретных естественных языков, на которых представляется информация в Веб. Понятия конкретных используемых языков образуют словарь, который представляется как онтология CWL.

Есть несколько ролей CWL, которые способствуют более интеллектуальному управлению Веб:

• умный веб-поиск — будущее механизма веб-поиска будет основываться на семантике сетевых содержаний, и в этом случае они должны быть четко определены. Пользователям рекомендуется использовать язык описания, например CDL;

• умное развитие онтологии — семантический Веб основан на разработанном определении онтологии, и OWL является языком онтологии на основе RDF.

XML — общая база языка для веб-технологии, есть несколько видов расширения XML, например, XBRL для языка бизнес- отчетов. Чтобы реально использовать один из этих видов расшире­ния XML, необходимо подготовить таксономии для каждой из об­ластей применения. Этот механизм очень похож на развитие онто­логии в семантической веб-технологии.

CWL начинается с CDL, общего базового языка для концеп­ции человеческого понимания, очень полезно использовать CWL или его производные, развивать уточненную онтологию и таксо­номии.

Веб-страница перевода — содержание записывается в естест­венных языках, например японский, английский, русский и так да­

лее. Есть несколько переводов для веб-страниц с одного естествен­ногоязыка на другой. CDL.unl используется для перевода доку­ментов ООН на несколько естественных языков, и CWL.unl также полезно, как CDL.unl.

Наряду с консорциумом W3C активные разработки в области технологий семантического Веб и, в частности, семантических веб­сервисов, ведутся в рамках организации Европейская инициатива семантических систем (European Semantic Systems Initiative, ESSI). Входящая в ее состав рабочая группа ESSI WSML (ESSI Web Service Modeling Language) разработала на основе ключевых евро­пейских проектов в области семантических веб-сервисов проект спецификации языка Web Services Modeling Language (WSML), позволяющего формально описать онтологию моделирования веб­сервисов (WSMO). Semantic Web-сервисы обещают автоматизиро­вать такие задачи, как открытие, посредничество, выбор, состав и вызов услуг, что позволяет создать гибкий автоматизированный электронный бизнес. Их использование, однако, по-прежнему требу­ет значительного количества человеческого вмешательства из-за от­сутствия поддержки для машинно-перерабатываемого описания.

Одним из наиболее активных участников развития функцио­нальности платформы XML для вертикальной и горизонтальной сферы является консорциум OASIS, который разработал и поддер­живает комплекс стандартов XML для электронного бизнеса — UDDI, ebXML, Universal Business Language (UBL) и др. Последние разработки консорциума в рассматриваемой области — язык опи­сания поведения бизнес-процессов в терминах веб-сервисов Web Services Business Process Execution Language v. 2.0 (WS-BPEL), а также стандарт безопасности веб-сервисов WS-Security и его рас­ширение WS-SecureConversation 1.3.

Заметный вклад в комплекс стандартов XML вносит индустри­альный консорциум Web Services Interoperability Organization (WS-I), который декларировал свою миссию как обеспечение интеропера­бельности на стыке спецификаций для веб-сервисов. Членами кон­сорциума являются компании IBM, Microsoft, BEA Systems, SAP, Oracle, Fujitsu, Hewlett-Packard и Intel. Для решения поставленной задачи консорциум разрабатывает профили, примеры приложений,

демонстрирующие их использование, и тестовые инструменты, по­могающие проверять соответствие конкретных разработок предла­гаемым профилям.

В свою очередь, правительственное веб-присутствие (соглас­но классификации Европейской комиссии) характеризуется по­следовательным прохождением пяти этапов:

Информационный (Information) — означает 20%-е веб­присутствие и предполагает создание регулярно обновляемых пра­вительственных веб-сайтов с публикацией на них основной прави­тельственной информации (нормативные акты, распоряжения, по­становления и пр.), ссылок на министерства и государственные департаменты (образования, здравоохранения, финансов и т. п.).

Интерактивный односторонний (One way interaction) — пред­полагает 40%-е веб-присутствие и заключается в организации пас­сивного взаимодействия между клиентами и правительством. Он подразумевает, например, предоставление доступа в электронной форме к различным формулярам документов, которые требуются гражданам и бизнесу для взаимодействия с государством. Нужную форму можно распечатать, но отправлять ее придется традицион­ным образом, а не через Интернет. Или, например, поиск вакансий в государственных организациях на основе заданных пользовате­лем критериев.

Интерактивный двусторонний (Two way interaction) — озна­чает 60%-е веб-присутствие и реализуется посредством интерак­тивного двустороннего взаимодействия. На этой стадии онлайно­вые сервисы приобретают интерактивность и появляется возмож­ность запрашивать информацию по тем или иным выступлениям и обсуждениям, обращаться к госчиновникам по электронной почте, участвовать в онлайновых дискуссиях или оставлять комментарии на досках сообщений и т. п.

Транзакционный (Transaction) — предполагает 80%-е веб­присутствие и характеризуется транзакционным взаимодействием, благодаря чему возможно предоставление услуг, выполнимых в онлайне на всех стадиях. Примером может служить подача заявок в электронной форме на получение лицензий на ведение профес­сиональной деятельности, подача налоговых деклараций, заявле­

ний на обмен документов и т. п. На данном этапе одной из серьез­ных проблем становится обеспечение безопасности работы.

Проактивный (Targetisation) — означает 100%-е веб-присут­ствие и отличается тем, что правительство не только предоставляет гражданам и коммерческим структурам сервисные услуги, но и привлекает граждан к принятию решений и двустороннему диалогу на базе интерактивных сервисов.

Итак, подведем итоги анализа вопроса основных подходов к созданию электронного правительства в мировой практике информатизации общества и власти:

1. Существует множество самых разных определений термина «электронное правительство». Наиболее коротко электронное пра­вительство можно охарактеризовать как автоматизацию процесса предоставления государственных услуг.

2. Электронное правительство (e-government) — это система интерактивного взаимодействия государства и граждан при помо­щи Интернета, новая модель государственного управления, преоб­разующая традиционные отношения граждан и властных структур. Следует отличать правительство, снабженное электронным интер­фейсом (онлайновое правительство, government on-line, GOL), от электронного правительства. Понятно, что электронное правитель­ство всегда связано с гражданами через онлайновый интерфейс. Но не всегда онлайновое правительство является электронным прави­тельством. Последнее требует более глубокой перестройки тради­ционных форм деятельности.

3. В большинстве стран мира электронное правительство — способ предоставления информации и оказания уже сформировав­шегося набора государственных услуг гражданам, бизнесу, другим ветвям государственной власти и государственным чиновникам, при котором личное взаимодействие между государством и заяви­телем минимизировано и максимально возможно используются информационные технологии. Это целая система государственного управления, основанная на автоматизации всей совокупности управленческих процессов в масштабах страны и служащая цели существенного повышения эффективности государственного управления и снижения издержек социальных коммуникаций для

каждого члена общества. Создание электронного правительства предполагает построение общегосударственной распределенной системы общественного управления, реализующей решение полно­го спектра задач, связанных с управлением документами и процес­сами их обработки.

4. В модели «электронное правительство» выделяются четыре четко выраженные сферы взаимоотношений:

• между государственными службами и гражданами (G2C — government-to-citizen);

• государством и частными компаниями (G2B — government- to-business);

• государственными организациями и их сотрудниками (G2E — government-to-employee);

• между различными государственными органами и уровнями государственного управления (G2G-government-to-government).

5. Создание электронного правительства обеспечивает не только более эффективное и менее затратное администрирование, но и кар­динальное изменение взаимоотношений между обществом и прави­тельством. В конечном счете, это фактор совершенствования демо­кратии и повышения ответственности власти перед гражданами.

6. Можно выделить из общих характеристик принципы органи­зации «электронного правительства»:

• Ориентация на граждан. Граждане (налогоплательщики) должны определять политику и направление развития проекта.

• Удобство и простота использования. Все электронные при­ложения, применяемые в 'цифровом правительстве', имеют своей целью облегчить пользование системой для граждан, увеличив скорость обслуживания запросов и сократив время ожидания.

• Бизнес-трансформация. Все программное обеспечение, ар­хитектура и инфраструктура, а также политика «электронного пра­вительства» направлены на то, чтобы придать правительственной системе эффективность бизнес-модели, с ее соответствующей це­почкой ценностей.

• Стоимость и сложность. Они должны быть сведены к ми­нимуму, чтобы работа с системой не вызывала затруднений ни у частных, ни у корпоративных пользователей.

• Обслуживание. Эффективность работы «электронного пра­вительства» должна проявляться в его способности быстро и с наименьшими затратами обслужить наибольшее количество граж­дан, обеспечивая при этом высочайшее качество работы.

• Соответствие. Электронные приложения должны полно­стью соответствовать общей архитектуре систем безопасности, идентификации, электронных платежей, а также общему дизайну пользовательского интерфейса системы.

• Масштабность решений. Приложения должны обеспечивать взаимодействие между различными структурами и органами, составляющими систему, и полную взаимную совместимость.

• Исполнение. Приложения должны соответствовать цели совершенствования трансакций путем сокращения длительности и сложности обслуживания и прилагаемых усилий.

• Отчетность. Приложения должны увеличивать точность данных и возможность их архивирования, а также аудита трансак­ций.

• Быстрота воплощения. Срок доработки и внедрения прило­жений должен составлять от трех до девяти месяцев.

• Готовность к действию. Правительственные органы должны проявлять готовность присоединиться к системе и подстроить под нее свою работу. Принимая при этом определенные риски, эти ор­ганы должны руководствоваться разумными примерами и здравым смыслом, будучи уверены в успехе и полезности проекта

7. Принято выделять три основные архитектурные модели, по­лучившие практическое воплощение в Америке, Европе и Азии. Условно их можно назвать так: американская модель, которая от­ражает специфику ее становления в США; европейская, в рамках которой осуществляется развитие электронно-государственных структур в большинстве стран Западной, Центральной и Восточной Европы. И, наконец, азиатская модель, с наибольшим успехом реа­лизуемая в Сингапуре и Южной Корее.

Американская модель электронного правительства развита в США и Канаде. Программа ее создания в США в первую очередь преследует цель упростить и удешевить взаимодействие граждан и представителей бизнеса с государственными структурами, а также

сделать возможным их прямое общение с гражданами. Американ­ское правительство постепенно становится крупнейшим потреби­телем информационных технологий, программных средств в стра­не. Его расходы на высокотехнологичные решения оцениваются в 40-50 млрд дол. в год.

В Канаде, где при предоставлении услуг существуют проблемы, схожие с проблемами в России и обусловленные географической ситуацией — большими расстояниями, экстремальными климати­ческими условиями, спецификой проживания северных народов, низкой плотностью населения на большей части территории стра­ны и культурным многообразием, а также устройством власти (в структуре правительства Канады существует разделение полномо­чий, а не иерархия власти), система «одного окна» на федеральном уровне реализуется уже около десяти лет. Еще в 1990-х гг. в Канаде было объявлено о начале работы правительства, ориентированного на услуги. В сентябре 2005 г. был запущен проект Services Canada, ставший универсальным пунктом предоставления услуг, обеспечи­вающий многоканальный доступ к различным услугам и ориенти­рующийся на клиента. Выбрав одну из возможностей предоставле­ния услуги, будь то по телефону, лично или с помощью Интернета, гражданин получает универсальный доступ к программам и услу­гам правительства. Руководство программой осуществляет ми­нистр человеческих ресурсов и социального развития.

В настоящее время Services Canada включает в себя 320 пунк­тов предоставления государственных услуг, кроме того в рамках проекта существует колледж Services Canada и работает программа сертификации по предоставлению высококачественных услуг. В целях достижения вертикальной интеграции в провинциях Кана­ды существуют и сотрудничают со службой Services Canada анало­гичные агентства по предоставления услуг.

Европейская модель характеризуется наличием надгосударст­венных институтов — Европарламент, Еврокомиссия, Европейский суд, рекомендации которых обязательны для исполнения всеми странами ЕС. Поэтому европейская модель ориентирована, прежде всего, на выравнивание условий и координацию деятельности «e- government» для всех стран Европейского союза.

Азиатская модель опирается на специфический стиль управ­ления, азиатский тип корпоративной культуры и многослойную систему государственного управления, организованного по прин­ципу иерархической пирамиды. Правительство Южной Кореи при формировании модели «электронной демократии» основной акцент сделало на удовлетворение информационных потребностей насе­ления и внедрение информационно-коммуникационных техноло­гий в систему культуры и образования.

Согласно данным исследования, люди, прежде всего, обраща­ются к правительственным ресурсам для получения информации. В то же время, в последнее время увеличивается процент населе­ния, использующий их для заключения сделок, получения персо­нифицированных услуг. Работы по созданию электронных прави­тельств в различных государствах проводятся под лозунгом большей открытости и подотчетности правительств гражданам. Электронизация, скажем, выплаты гражданами налогов является лишь технологической и совершенно не главной задачей в этом движении. Подотчетность, в свою очередь, не сводится лишь к предоставлению какой-то нужной гражданам информации, а обес­печивается открытой спецификацией комплексов показателей ра­боты конкретных государственных органов и созданием доступных населению средств мониторинга этих показателей.

Проанализировав классификацию подходов и архитектур, мож­но утверждать, что сегодня для России характерен переход от первого, информационного, этапа ко второму, интерактивному, одностороннему. Согласно ФЗ-210 «Об организации предоставле­ния государственных и муниципальных услуг» к началу 2014 г. будет сформирована основа для четвертого, транзакционного этапа правительственного веб-присутствия.

Закон предусматривает, что все органы государственной власти — федеральные, региональные и муниципальные, а также государст­венные внебюджетные фонды — должны дать гражданам возмож­ность получить ту или иную услугу в электронной форме. Так на­зываемые онлайн-транзакции обеспечивают предоставление услуг государственных и муниципальных учреждений через Интернет — оплату коммунальных платежей, заполнение налоговых деклара­

ций и сбор налогов, регистрацию общественных объединений, а в перспективе — предпринимателей без образования юридиче­ского лица, предприятий малого бизнеса и др. На этой стадии фор­мируется «информационная экономика», которая представляет со­бой новую ступень с точки зрения экономического эффекта, получаемого в результате постоянного интерактивного функцио­нирования государственных порталов.